JP3031196B2 - Color picture detection device - Google Patents

Color picture detection device

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JP3031196B2
JP3031196B2 JP7041594A JP4159495A JP3031196B2 JP 3031196 B2 JP3031196 B2 JP 3031196B2 JP 7041594 A JP7041594 A JP 7041594A JP 4159495 A JP4159495 A JP 4159495A JP 3031196 B2 JP3031196 B2 JP 3031196B2
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light receiving
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receiving sensor
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、カラー絵柄に光を照射
して反射光により絵柄の寸法、位置、形状などの幾何デ
ータを測定するカラー絵柄検出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color picture detecting apparatus for irradiating a color picture with light and measuring geometric data such as the size, position and shape of the picture by reflected light.

【0002】[0002]

【従来の技術】カラー印刷物に光を照射し、その反射光
をイメージセンサやフォトダイオードなどの受光センサ
で検出し、絵柄の寸法、位置、形状などの検出が行われ
る。図8はこのような検出値を利用したラインフォロワ
制御装置と、この制御装置によって印刷された絵柄など
に合わせて高速度、高精度で裁断するスリッタマシンを
示す。巻出しリール1には版胴により印刷された同じ絵
柄が2列並んだウェブ10が巻かれている。ウェブ10
の右端にはレジスタライン2が印刷されており、このレ
ジスタライン2を基準にスリッタマシンで切断が行われ
る。このためこのレジスタライン2を検出し、このレジ
スタライン2が常時一定基準位置に送り込まれるよう
に、巻出しリール1や案内ロール4を含む揺動ブロック
5を制御するように構成されており、ラインフォロワヘ
ッド6はレジスタライン2のほぼ真上の位置に設定され
ている。ラインフォロワヘッド6によりレジスタライン
2が基準位置からずれるずれ量を検出する。基準位置と
はレジスタライン2の目標位置で、この目標位置をレジ
スタライン2が通るようになれば、カッターの刃3によ
り絵柄に合わせた適正位置でウェブ10が切断されるよ
うになる。このため基準位置とのずれを検出して制御部
7へ送り、制御部7からアクチュエータ8に駆動量を指
示し、アクチュエータ8により揺動ブロック5を横方向
に動かしてずれを0にするよう制御する。
2. Description of the Related Art Light is radiated on a color print, and the reflected light is detected by a light receiving sensor such as an image sensor or a photodiode to detect the size, position, shape, etc. of the picture. FIG. 8 shows a line follower control device using such detected values, and a slitter machine for cutting at high speed and high accuracy in accordance with a picture or the like printed by the control device. The unwinding reel 1 is wound with a web 10 in which the same pattern printed by the plate cylinder is arranged in two rows. Web 10
A register line 2 is printed on the right end of the mark, and cutting is performed by a slitter machine based on the register line 2. Therefore, the register line 2 is detected, and the swing block 5 including the unwind reel 1 and the guide roll 4 is controlled so that the register line 2 is always sent to a constant reference position. The follower head 6 is set at a position almost directly above the register line 2. The line follower head 6 detects the amount of deviation of the register line 2 from the reference position. The reference position is a target position of the register line 2. When the register line 2 passes through the target position, the web 10 is cut by the cutter blade 3 at an appropriate position corresponding to the pattern. For this reason, the deviation from the reference position is detected and sent to the control unit 7, the drive amount is instructed from the control unit 7 to the actuator 8, and the swinging block 5 is moved by the actuator 8 in the lateral direction to make the deviation zero. I do.

【0003】図9(a)はウェブ10に印刷された絵柄
11およびレジスタライン2を示し、(b)はラインフ
ォロワヘッド6としてのイメージセンサによるレジスタ
ライン2の測定信号を示す。絵柄11は各色ごとの版胴
により多色刷りされるが、レジスタライン2はいずれか
の版胴により、その版胴の印刷する色で印刷される。な
お、ラインを検出しないときはアクチュエータを停止す
ることにより、レジスタライン2を設けず絵柄11の一
部、例えば絵柄11の縦枠11aを用いることもでき
る。このためレジスタライン2も絵柄11の一部とし
て、取り扱うことにする。絵柄11は、通常白の地また
は透明な地にカラーで印刷されている。ラインフォロワ
ヘッド6は図8に示すように案内ロール4の上に設けら
れ、案内ロール4はクロムメッキ等により正反射面で真
上から見ると強い白色に近い。絵柄11やレジスタライ
ン2の地は明るい白であり、絵柄11やレジスタライン
2は色が付いているため地より暗い。この暗いところを
イメージセンサで捕らえ、その位置、形状などを検出す
る。
FIG. 9A shows a pattern 11 and a register line 2 printed on a web 10, and FIG. 9B shows a measurement signal of the register line 2 by an image sensor as a line follower head 6. The pattern 11 is printed in multicolor by a plate cylinder for each color, but the register line 2 is printed by one of the plate cylinders in a color to be printed on the plate cylinder. When no line is detected, by stopping the actuator, a part of the pattern 11, for example, the vertical frame 11 a of the pattern 11 can be used without providing the register line 2. Therefore, the register line 2 is also handled as a part of the picture 11. The pattern 11 is usually printed in color on a white background or a transparent background. The line follower head 6 is provided on the guide roll 4 as shown in FIG. 8, and the guide roll 4 is close to a strong white color when viewed from directly above the specular reflection surface by chrome plating or the like. The ground of the pattern 11 and the register line 2 is bright white, and the pattern 11 and the register line 2 are darker than the ground because they are colored. This dark place is captured by an image sensor, and its position, shape, and the like are detected.

【0004】図9(b)は一次元イメージセンサの出力
を示す。一次元イメージセンサは一列に受光素子が、例
えば1024個、または2048個並んでおり、各受光
素子の出力をパルス毎に取り出す。故に1パルス目を最
初の受光素子に対応させれば、パルス数を計数すること
により、どの受光素子の出力かがわかり、各受光素子の
位置はイメージセンサ上で決まっているので、出力の大
きく変化した受光素子の位置がわかる。イメージセンサ
の受光素子部の長さはレンズ系によりウェブ10の長さ
と対応しており、イメージセンサ上の出力変化の生じた
受光素子の位置がわかれば、ウェブ10上の、出力変化
を生じさせるもの、つまりレジスタライン2の位置を測
定することができる。(b)の距離Lはレジスタライン
2によって白地より出力が下がった位置を示す。THは
しきい値を表し、このしきい値より下がった時、レジス
タライン2と判別し、ノイズなどと区別する。距離Lは
パルス数で計測され、このパルス数を受光素子部の長さ
を受光素子の全数で割った値に掛けることにより得られ
る。イメージセンサは固定しており、ウェブ10は移動
する。ウェブ10が横方向にずれるとレジスタライン2
の位置もずれるので、このずれを検出することができ
る。
FIG. 9B shows the output of a one-dimensional image sensor. In a one-dimensional image sensor, for example, 1024 or 2048 light receiving elements are arranged in a line, and the output of each light receiving element is extracted for each pulse. Therefore, if the first pulse corresponds to the first light receiving element, the output of each light receiving element can be determined by counting the number of pulses, and the position of each light receiving element is determined on the image sensor. The changed position of the light receiving element is known. The length of the light receiving element portion of the image sensor corresponds to the length of the web 10 due to the lens system. If the position of the light receiving element on the image sensor where the output change occurs is known, the output change occurs on the web 10. The position of the register line 2 can be measured. The distance L in (b) indicates the position where the output has dropped below the white background due to the register line 2. TH indicates a threshold value. When the threshold value falls below the threshold value, TH is determined as the register line 2 and distinguished from noise or the like. The distance L is measured by the number of pulses, and is obtained by multiplying the number of pulses by a value obtained by dividing the length of the light receiving element by the total number of light receiving elements. The image sensor is fixed, and the web 10 moves. When the web 10 is shifted in the horizontal direction, the register line 2
Are also shifted, this shift can be detected.

【0005】このような絵柄の位置、寸法などを測定す
る場合、これらの絵柄が何色かを判別する必要はない
が、レジスタライン2も含めて絵柄2,11は色で表示
されているため、使用されている色が表す絵柄2,11
を検出する必要がある。カラー印刷の場合、一般に使用
される色として、黒、マゼンダ、黄、シアン、その他が
あり、照明用の光源としては広域波長光を照射する白熱
電球やハロゲンランプ、あるいは蛍光灯などが一般に使
用されている。なお、最近、波長の短い青色発光ダイオ
ードも実用されたことから赤、緑、青の3色または赤、
青の2色を同時に発光させ、照明用光源として使用する
ことが特公平6−98748号広報に記載されている。
一方検出器としては、赤、青、緑の3色の検出器を用い
る場合と、モノクロの白黒検出器を用いる場合がある。
When measuring the positions and dimensions of such pictures, it is not necessary to determine the colors of these pictures, but the pictures 2 and 11 including the register line 2 are displayed in color. , The pattern represented by the color used 2, 11
Need to be detected. In the case of color printing, there are commonly used colors such as black, magenta, yellow, cyan, and others.Incandescent lamps, halogen lamps, or fluorescent lamps that irradiate a wide wavelength light are generally used as light sources for illumination. ing. Recently, a blue light emitting diode having a short wavelength has been put to practical use, so that three colors of red, green, and blue or red,
It is described in Japanese Patent Publication No. 6-98748 public information that two blue colors are simultaneously emitted and used as a light source for illumination.
On the other hand, as the detector, there are a case where a detector of three colors of red, blue and green is used, and a case where a monochrome black and white detector is used.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】光源として一般に使用
されている広域波長光を照射する白熱電球やハロゲンラ
ンプあるいは蛍光灯などは、いずれも寿命が短く、定期
的に交換する必要がある。また、このような光源の場
合、黒、赤、青の各色の絵柄検出は容易であるが、黄色
の絵柄の検出が困難となっている。これは黄色の場合、
赤色成分と緑色成分を含んでおり、青色の光を吸収し、
赤色と緑色の光を反射するが、この赤色と緑色の反射が
大きく、反射の大きい地の白との区別がつきにくいため
である。ブルーフィルタを通して照射して青の照射光を
多くし、黄色の絵柄によって青照射光を吸収するように
すれば黄の赤成分と緑成分は投射光の中に少なく反射光
の中にも少なくなる。従ってほぼ全部の照射光を反射す
る白地の反射光にくらべて、黄の反射光は少なくなるの
で暗くなり、白地と容易に区別できるようになる。
The incandescent lamps, halogen lamps, fluorescent lamps and the like generally used as light sources for irradiating light of a wide wavelength range have a short life and need to be replaced periodically. Further, in the case of such a light source, it is easy to detect a black, red, and blue pattern, but it is difficult to detect a yellow pattern. If this is yellow,
Contains red and green components, absorbs blue light,
The reason for this is that red and green light are reflected, but the red and green reflections are large, and it is difficult to distinguish the white from the highly reflective ground. By irradiating through a blue filter to increase the amount of blue light and absorbing the blue light by the yellow pattern, the yellow red and green components are less in the projected light and less in the reflected light . Therefore, compared with the reflected light on the white background, which reflects almost all the irradiation light, the reflected light on the yellow is reduced, so that the reflected light becomes darker and can be easily distinguished from the white background.

【0007】また黄色領域の波長をカットするバンドカ
ットフィルタも用いられる。これは印刷の色と同じ色の
光で照射した場合、殆ど反射され、同様に殆ど反射され
る地の白との区別がつかないことを利用し、バンドカッ
トフィルタにより黄色領域をカットし、青と赤の成分の
多い光を黄の絵柄に照射する。これにより絵柄からの黄
色の反射光が少なくなるので他の色の反射光があって
も、白地の反射光に比べて反射光が少なくなり、黄の絵
柄を検出することができる。
A band cut filter for cutting a wavelength in a yellow region is also used. This is because when illuminated with light of the same color as the printing color, it is almost reflected, and similarly, it is indistinguishable from the white of the ground that is also almost reflected. The yellow pattern is illuminated with light that is rich in red and red components. This reduces the amount of yellow reflected light from the picture, so that even if there is reflected light of another color, the reflected light becomes smaller than the reflected light on a white background, and a yellow picture can be detected.

【0008】図10はフィルタの効果を示す図で(a)
はフィルタを用いない場合、(b)はバンドカットフィ
ルタを用い黄色領域をカットした場合を示す。なおブル
ーフィルタを用いた場合もほぼ同様である。縦軸はイメ
ージセンサの出力(電圧)を示し、横軸は各色の絵柄の
位置を表す。最大値の平坦な線は白地のレベルを示し、
各色の地は白地より出力が低下した状態を示す。色自体
を識別する必要はないのでイメージセンサはモノクロ用
を用いている。黒は吸収が大きく反射光が少ないので、
出力の低下が大きく、白地と大きな差が生じる。黒、
赤、青の順に反射光が多くなるため、出力の低下が少な
くなるが、この3色は十分出力が低下しているでしきい
値THにより確実に判定できる。フィルタを用いない
(a)の場合、黄の出力低下が少なく(つまり黄の赤成
分の反射が大きく)、しきい値THより上になり検出が
困難となる。フィルタを用いると(b)、黒、赤は大差
なく、青はやや悪くなっているが黄は大幅に改善され、
十分検出できるようになる。
FIG. 10 is a diagram showing the effect of the filter.
Shows a case where a filter is not used, and (b) shows a case where a yellow region is cut using a band cut filter. The same applies to the case where a blue filter is used. The vertical axis indicates the output (voltage) of the image sensor, and the horizontal axis indicates the position of the picture of each color. The flat line with the maximum value indicates the level of the white background,
The ground of each color indicates a state where the output is lower than that of a white background. Since there is no need to identify the color itself, the image sensor is of a monochrome type. Since black has a large absorption and little reflected light,
The output drops significantly, causing a large difference from a white background. black,
Since the amount of reflected light increases in the order of red and blue, the decrease in output decreases. However, the three colors have sufficiently low outputs, and can be reliably determined by the threshold value TH. In the case of (a) where no filter is used, the output of yellow is reduced little (that is, the reflection of the red component of yellow is large), and exceeds the threshold value TH, making detection difficult. With the filter (b), black and red are not much different, blue is slightly worse, but yellow is greatly improved,
It becomes possible to detect enough.

【0009】ところで、絵柄の色としては上述した黒、
赤、青、黄の他に淡い黄、淡い青、淡い赤つまりピンク
なども使われる。これらはそれぞれの元の色が白に近く
なったものであり、これらの淡い色は反射率が大きくな
るため、地の白の反射率に近づくので、それらの色にお
けるイメージセンサの出力の低下量が少なくなり検出が
困難となっている。特に黄色の場合、黄自体の出力低下
量が少ないため、これが淡くなるとさらに出力低下は少
なくなるので検出が困難となる。なお、カラーイメージ
センサを使用すると、フィルタを用いた場合と同様な効
果が得られるが、淡い色については同様に検出が困難で
ある。
By the way, the color of the picture is black as described above,
In addition to red, blue, and yellow, pale yellow, pale blue, and pale red or pink are also used. These original colors are closer to white, and since these pale colors have a higher reflectance, they approach the reflectance of the ground white, so the amount of decrease in the output of the image sensor in those colors is reduced. And detection becomes difficult. In particular, in the case of yellow, since the output reduction amount of yellow itself is small, if the output becomes lighter, the output reduction further decreases, so that detection becomes difficult. Note that when a color image sensor is used, the same effect as when a filter is used can be obtained, but it is similarly difficult to detect light colors.

【0010】光源として赤、緑、青の3色の単色光を同
時に使用する場合は、従来の広域波長光を使用する場合
とほぼ同じであるが、赤、青の2色の単色光を同時に使
用する場合は広域波長光をバンドカットフィルタで黄色
領域をカットしたと同様な効果があり、図10(b)に
示したような性能が得られる。
The use of three monochromatic lights of red, green and blue simultaneously as a light source is almost the same as the case of using conventional wide-wavelength light, except that two monochromatic lights of red and blue are simultaneously used. When it is used, the same effect as in the case where the wide wavelength light is cut in the yellow region by the band cut filter has the same effect, and the performance as shown in FIG. 10B is obtained.

【0011】以上に述べた従来の照明源の問題点をまと
めると次のようになる。 広域波長光を照射する白熱電球、ハロゲンランプある
いは蛍光灯の場合寿命が短く定期的に交換しなければな
らない。また、黄色の検出が困難なためブルーフィルタ
やバンドカットフィルタが必要となる。さらに淡い色、
特に淡い黄色の検出は困難である。これはカラーイメー
ジセンサを用いても同様に困難である。 発光ダイオードなどの赤、緑、青の3色の単色光を同
時に使用する場合は、広域波長光の場合と同じくなり、
黄色を検出するためにはフィルタが必要となるが、赤、
青の単色光を同時に使用する場合はフィルタは不要とな
る。なお寿命も長いので保守も容易となる。しかし、淡
い色の場合、広域波長光と同様に検出が困難である。
The problems of the conventional illumination source described above are summarized as follows. In the case of incandescent lamps, halogen lamps or fluorescent lamps that emit broadband light, their life is short and must be replaced periodically. Further, since it is difficult to detect yellow, a blue filter and a band cut filter are required. Lighter colors,
In particular, it is difficult to detect pale yellow. This is similarly difficult using a color image sensor. When using red, green, and blue monochromatic lights such as light-emitting diodes at the same time, it is the same as the case of broadband light,
Filters are needed to detect yellow, but red,
If blue monochromatic light is used at the same time, no filter is required. Since the life is long, maintenance becomes easy. However, in the case of a light color, it is difficult to detect the light as in the case of the wide wavelength light.

【0012】本発明は、上述の問題点に鑑みてなされた
もので、寿命が長く、黄色絵柄の検出も容易であり、さ
らに淡い色の検出にも有効なカラー絵柄検出装置を提供
することを目的とする。このため、単色光を単独で照射
すると特定色の絵柄の検出が容易となることを実験的に
確かめたことにより、複数の単色光を交互に照射し、1
個の受光センサで受光する装置とすることを目的とす
る。また、受光センサの出力のピーク値を一定値となる
ようにして各光源の出力を同じくすることを目的とす
る。また受光センサの出力を判定するしきい値は受光セ
ンサ出力のピーク値に対し一定の割合とし、出力の変動
に対応できることを目的とする。さらに受光センサの視
野範囲にゲートを設け、必要な範囲のデータを取得でき
るようにすることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a color pattern detecting device which has a long life, is easy to detect a yellow pattern, and is effective for detecting a pale color. Aim. For this reason, it has been experimentally confirmed that it is easy to detect a pattern of a specific color by irradiating a single color light alone.
It is an object of the present invention to provide a device that receives light with a plurality of light receiving sensors. It is another object of the present invention to make the output of each light source the same so that the peak value of the output of the light receiving sensor becomes a constant value. It is another object of the present invention that a threshold value for judging the output of the light receiving sensor is set to a fixed ratio with respect to the peak value of the output of the light receiving sensor, so that it can cope with the fluctuation of the output. It is another object of the present invention to provide a gate in the field of view of the light receiving sensor so that data in a necessary range can be obtained.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項1の発明では、赤色発光ダイオード、緑色発光ダ
イオードおよび青色発光ダイオードを交互に切り換えて
カラー絵柄を照射する照明源と、前記カラー絵柄からの
反射光を受光する受光センサと、該受光センサの一走査
時間に対応した周期で前記3色の光源の照射を切り換え
るタイミング部と、前記受光センサの出力が所定のしき
い値を越えて変化した位置を検出しカラー絵柄の幾何デ
ータを測定する測定部とを備える。
According to the first aspect of the present invention, there is provided an illumination source for irradiating a color pattern by alternately switching a red light emitting diode, a green light emitting diode, and a blue light emitting diode; A light receiving sensor for receiving the reflected light from the light source, a timing unit for switching the irradiation of the light sources of the three colors in a cycle corresponding to one scanning time of the light receiving sensor, and an output of the light receiving sensor exceeding a predetermined threshold value A measurement unit that detects the changed position and measures the geometric data of the color pattern.

【0014】請求項2の発明では、赤色発光ダイオード
と青色発光ダイオードを交互に切り換えてカラー絵柄を
照射する照明源と、前記カラー絵柄からの反射光を受光
する受光センサと、該受光センサの一走査時間に対応し
た周期で前記2色の光源の照射を切り換えるタイミング
部と、前記受光センサの出力が所定のしきい値を越えて
変化した位置を検出しカラー絵柄の幾何データを測定す
る測定部とを備える。
According to a second aspect of the present invention, an illumination source for illuminating a color picture by alternately switching between a red light emitting diode and a blue light emitting diode, a light receiving sensor for receiving light reflected from the color picture, and one of the light receiving sensors A timing unit for switching the irradiation of the two color light sources in a cycle corresponding to a scanning time, and a measuring unit for detecting a position where the output of the light receiving sensor has changed beyond a predetermined threshold value and measuring the geometric data of the color pattern And

【0015】請求項3の発明では、前記照明源には、各
光源からの照射に対する受光センサのピーク値が照射周
期ごとに所定の値になるよう調整する自動輝度調整部が
設けられている。
According to a third aspect of the present invention, the illumination source is provided with an automatic brightness adjustment unit that adjusts a peak value of the light receiving sensor for irradiation from each light source to a predetermined value for each irradiation cycle.

【0016】請求項4の発明では、前記照明源の各光源
からの照射に対する受光センサのピーク値に対し一定の
割合のしきい値を求め、各光源の照射する周期ごとのし
きい値を設定するしきい値設定部を設け、測定部の前記
所定のしきい値としている。
According to a fourth aspect of the present invention, a threshold value is determined at a fixed rate with respect to a peak value of a light receiving sensor for irradiation from each light source of the illumination source, and a threshold value is set for each irradiation cycle of each light source. A threshold setting unit is provided for setting the predetermined threshold of the measuring unit.

【0017】請求項5の発明では、前記受光センサの視
野範囲を定めるゲートを設定するゲート設定部を設けた
ものである。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a gate setting section for setting a gate which defines a visual field range of the light receiving sensor.

【0018】請求項6の発明では、前記ゲート設定部に
より設定されたゲート内の受光センサのピーク値が各光
源の照射する周期ごとに所定の値になるように調整する
自動輝度調整部が設けられたものである。
According to the present invention, there is provided an automatic brightness adjusting section for adjusting the peak value of the light receiving sensor in the gate set by the gate setting section to a predetermined value for each irradiation cycle of each light source. It was done.

【0019】請求項7の発明では、前記ゲート設定部に
より設定されたゲート内の受光センサのピーク値に対し
一定の割合のしきい値を求め、各光源の照射する周期ご
とのしきい値を設定するしきい値設定部を設け、測定部
の前記所定のしきい値としたものである。
According to the seventh aspect of the present invention, a threshold value at a fixed ratio with respect to the peak value of the light receiving sensor in the gate set by the gate setting unit is determined, and the threshold value for each irradiation cycle of each light source is determined. A threshold setting unit for setting is provided, and the predetermined threshold of the measuring unit is set.

【0020】[0020]

【作用】請求項1の発明では、赤、緑、青の発光ダイオ
ードにより3つの単色光を交互に切り換えてカラー絵柄
に照射する。受光センサは各照射光を一走査時間に対応
した時間で受光し、一走査時間かけて出力してゆく。測
定部は受光センサの出力が所定のしきい値を越えて変化
した位置を検出して、カラー絵柄の位置、寸法、形状な
どの幾何データを測定する。発光ダイオードを用いるこ
とにより光源の寿命が長くなる。また光源を切り換えて
照射するため受光センサは1個でよい。
According to the first aspect of the present invention, three monochromatic lights are alternately switched by the red, green and blue light emitting diodes to irradiate a color picture. The light receiving sensor receives each irradiation light at a time corresponding to one scanning time, and outputs the light over one scanning time. The measurement unit detects a position where the output of the light receiving sensor has exceeded a predetermined threshold value and measures geometric data such as a position, a size, and a shape of the color picture. The use of the light emitting diode extends the life of the light source. In addition, only one light-receiving sensor is required to emit light by switching the light source.

【0021】本発明では、赤、緑、青の発光ダイオード
で、それぞれ単独に照射するが、その働きを図7を用い
て説明する。図7は図10と同様に縦軸に受光センサの
出力(電圧)をとり横軸は色を示したもので、(a)は
赤色発光ダイオード、(b)は青色発光ダイオード、
(c)は緑色発光ダイオードを示す。出力の最大値は地
の白の値を示し、黒、赤、緑、青、黄の絵柄の出力を示
す。各出力は実験により、求めた値である。THはしき
い値を示し、このTHより下であれば、ノイズなどに左
右されず検出できる出力の大きさとする。いずれの発光
ダイオードにも共通するものとして黒の出力低下は大き
い。また発光ダイオードと同じ色は殆ど検出できない。
例えば赤色発光ダイオードの場合、赤は検出できない。
赤、青は他色の発光ダイオードでは黒に次いでよく検出
できる。緑も赤、青に次いでよく検出できる。黄は赤色
および緑発光ダイオードの場合殆ど検出出来ないが青色
発光ダイオードの場合、赤と同じぐらいよく検出でき
る。これは図10(b)の黄の場合より大きな検出値と
なっており、青色フィルタを用いて照射するよりも単独
で照射した方が赤色光成分の反射がなく、またフィルタ
による吸収減衰がない分だけ検出感度が良いことを示し
ている。
In the present invention, the red, green, and blue light emitting diodes irradiate independently, respectively. The function will be described with reference to FIG. 7 shows the output (voltage) of the light receiving sensor on the vertical axis and the color on the horizontal axis, as in FIG. 10, (a) a red light emitting diode, (b) a blue light emitting diode,
(C) shows a green light emitting diode. The maximum value of the output indicates the value of the ground white, and indicates the output of black, red, green, blue, and yellow patterns. Each output is a value obtained by an experiment. TH indicates a threshold value, and if it is below TH, it is assumed to be an output magnitude that can be detected without being influenced by noise or the like. As a common feature of any light emitting diode, the output of black is greatly reduced. Also, the same color as that of the light emitting diode can hardly be detected.
For example, in the case of a red light emitting diode, red cannot be detected.
Red and blue can be detected next to black in the other color light emitting diodes. Green can also be detected next to red and blue. Yellow can hardly be detected in the case of red and green light emitting diodes, but can be detected as well in the case of blue light emitting diodes as red. This is a larger detection value than the case of yellow in FIG. 10 (b), and there is no reflection of the red light component and no absorption attenuation by the filter when irradiating by itself than by using the blue filter. This indicates that the detection sensitivity is good by the amount.

【0022】淡い黄色、淡い青、淡い赤(ピンク)等は
各色の白の成分が多くなった場合で、淡くなると白地の
レベルに対する出力低下が少なくなり、白地のレベルに
近づき、しきい値より上にゆくと判別が困難になる。こ
のため、元の値の出力低下が小さい色は淡くなった時、
検出が困難となる。図10(b)の黄の場合、赤、青に
比べ出力低下が少ないので、淡い黄は検出困難となる。
しかし図7(b)に示すように青色発光ダイオード単独
で照射する場合、黄の出力低下が大きいので、淡くなっ
ても従来よりも検出能力が高い。
Light yellow, light blue, light red (pink), and the like are those in which the white component of each color is increased. When the color becomes lighter, the output decrease relative to the level of the white background is reduced, and the level approaches the level of the white background. As you move upward, it becomes difficult to determine. For this reason, when the color with the smaller output decrease of the original value becomes lighter,
Detection becomes difficult. In the case of yellow in FIG. 10 (b), the output decreases less than in red and blue, so that pale yellow is difficult to detect.
However, as shown in FIG. 7B, in the case of irradiating only the blue light emitting diode, the output of yellow is greatly reduced, so that even if it becomes faint, the detection ability is higher than the conventional one.

【0023】図7(c)の緑色発光ダイオードの場合、
黒、赤、青の検出能力が他の2つの発光ダイオードの場
合に比べ、優れているわけではないので、必要ないよう
に見える。赤の検出能力も(b)の青色発光ダイオード
の場合より劣っている。しかし実験結果によると淡い赤
(ピンク)に対して、(b)の青色発光ダイオードの場
合より優れている。故に赤、青、緑の発光ダイオードで
絵柄を交互に照射することにより、絵柄の色が黒、赤、
青、黄およびそれらの淡い色であっても検出することが
できる。
In the case of the green light emitting diode shown in FIG.
It does not appear to be necessary because the black, red and blue detection capabilities are not as good as the other two light emitting diodes. The ability to detect red is also inferior to that of the blue light emitting diode in FIG. However, according to the experimental results, it is superior to the case of the blue light emitting diode of (b) with respect to pale red (pink). Therefore, by alternately illuminating the pattern with red, blue and green light emitting diodes, the color of the pattern is black, red,
Even blue, yellow and their light colors can be detected.

【0024】請求項2の発明では、赤、青の発光ダイオ
ードにより2つの単色光を交互に切り換えてカラー絵柄
に照射する点が請求項1の発明と相違する。緑色発光ダ
イオードはピンクの絵柄の検出が優れているが、他の能
力は赤色、青色発光ダイオード以下であるので、ピンク
の絵柄をレジスタライン2などに用いなければ赤色と青
色の2色の発光ダイオードで請求項1の発明と同じ効果
を奏する。
The second aspect of the present invention is different from the first aspect in that two monochromatic lights are alternately switched by red and blue light emitting diodes to irradiate a color picture. The green light emitting diode is excellent in detecting a pink pattern, but other capabilities are lower than the red and blue light emitting diodes. Therefore, if the pink pattern is not used for the register line 2 and the like, the red and blue light emitting diodes are used. Thus, the same effect as that of the first aspect can be obtained.

【0025】請求項3の発明では、紙、フィルム等のウ
ェブ材質が変わり、反射効率が変動しても自動輝度調整
部により各光源からの照射光に対する受光センサの白地
部分のピーク値を照射周期ごとに所定の値に制御するの
で、鏡面反射のように光量が多い場合でも、受光センサ
の出力が飽和することがなく、安定した検出が出来、測
定誤差が少なくなる。
According to the third aspect of the present invention, even if the web material such as paper or film changes and the reflection efficiency fluctuates, the peak value of the white background portion of the light receiving sensor with respect to the irradiation light from each light source is determined by the automatic brightness adjustment unit. Since the output is controlled to a predetermined value every time, even when the amount of light is large, such as specular reflection, the output of the light receiving sensor does not saturate, stable detection can be performed, and measurement errors are reduced.

【0026】請求項4の発明では、しきい値設定部によ
り、各光源からの照射光に対する受光センサのピーク値
を求め、この一定の割合をしきい値とし、照射周期ごと
に設定してゆくので、出力の変化にしきい値が対応する
ことができ測定誤差が少なくなる。
According to the fourth aspect of the present invention, the threshold value setting section obtains the peak value of the light receiving sensor with respect to the irradiation light from each light source, and sets this constant ratio as the threshold value, and sets the threshold value for each irradiation cycle. Therefore, the threshold can correspond to the change in the output, and the measurement error is reduced.

【0027】請求項5の発明によれば、受光センサの視
野範囲を定めるゲートを設定できるようにしたので、検
出に必要な範囲のみ取り出し、検出を容易にし、誤差を
少なくすることができる。検出領域の外に異常に大きな
反射をする部分や吸収をする部分があってもその領域を
除外することができる。
According to the fifth aspect of the present invention, since the gate for determining the field of view of the light receiving sensor can be set, only the range necessary for detection can be extracted, the detection can be facilitated, and the error can be reduced. Even if there is an abnormally large reflection portion or an absorption portion outside the detection area, the area can be excluded.

【0028】請求項6の発明によれば、ゲート設定部に
より目的とする絵柄のみの範囲を限定し、自動輝度調整
部によりゲート内の受光センサの出力のピーク値が各光
源の照射周期ごとに所定の値となるようにするので、検
出対象領域の外に強い反射部分があっても検出対象外の
ものまで含めたピーク値をとる恐れは無くなり測定精度
が向上する。
According to the sixth aspect of the present invention, the range of only the target picture is limited by the gate setting unit, and the peak value of the output of the light receiving sensor in the gate is adjusted by the automatic brightness adjustment unit for each irradiation cycle of each light source. Since the predetermined value is set, even if there is a strong reflection portion outside the detection target area, there is no possibility that a peak value including a part outside the detection target is taken, and the measurement accuracy is improved.

【0029】請求項7の発明によれば、ゲート設定部に
より目的とする絵柄のみの範囲を限定し、しきい値を設
定手段によりゲート内の受光センサの出力のピーク値に
対して一定の割合のしきい値を求め、各光源の照射する
周期ごとのしきい値を得るので、検出に必要な範囲のみ
のピーク値に対するしきい値を得ることができ測定精度
が向上する。
According to the seventh aspect of the present invention, the range of only the target picture is limited by the gate setting section, and the threshold value is set by the setting means at a fixed ratio to the peak value of the output of the light receiving sensor in the gate. Is obtained, and the threshold value is obtained for each irradiation cycle of each light source, so that the threshold value for the peak value only in the range necessary for detection can be obtained, and the measurement accuracy is improved.

【0030】[0030]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図1は本実施例の光学系を示す図である。絵柄を
印刷したウェブ10に対し垂直な光軸14上にラインイ
メージセンサ12を配置し、レンズ系13により反射
光、散乱光をラインイメージセンサ12上に結像する。
赤色発光ダイオードRDと青色発光ダイオードBDをそ
れぞれ一列に配列し、ラインイメージセンサ12に対し
て斜め方向から測定面となるウェブ10を照射する。本
光学系は図8で説明したラインフォロワヘッド6に内蔵
されており、案内ロール4のウェブ10を照射する。ラ
インイメージセンサ12はモノクロ用で受光素子は一列
に1024個または2048個並んだものを使用してい
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating an optical system according to the present embodiment. A line image sensor 12 is arranged on an optical axis 14 perpendicular to a web 10 on which a picture is printed, and reflected light and scattered light are imaged on the line image sensor 12 by a lens system 13.
The red light emitting diodes RD and the blue light emitting diodes BD are respectively arranged in a line, and the line image sensor 12 is irradiated with the web 10 as a measurement surface from an oblique direction. This optical system is built in the line follower head 6 described in FIG. 8 and irradiates the web 10 of the guide roll 4. The line image sensor 12 is for monochrome, and the number of light receiving elements used is 1024 or 2048 in a line.

【0031】図2は本実施例の構成を示すブロック図で
あり、図3は図2のタイムチャートを示す。図2におい
てタイミング回路20は、構成ブロックに対して各種信
号を発生する回路で、この信号により全体が制御され
る。各信号のタイミングは図3に示され、図2のA〜K
は図3のA〜Kに対応している。Aは赤色発光ダイオー
ド点灯信号で点灯期間はラインイメージセンサ12の一
走査期間である。Bは青色発光ダイオード点灯信号でA
と同じ点灯期間であるが、AとBは交互に点灯する。C
はサンプリング信号、Dはリセット信号である。Eは狭
いゲート信号、Fは広いゲート信号である。Gはビデオ
信号、Hはピークホールド信号、Iは赤色ピークレベ
ル、Jは青色ピークレベル、Kはしきい値である。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of this embodiment, and FIG. 3 is a time chart of FIG. In FIG. 2, a timing circuit 20 is a circuit for generating various signals for the constituent blocks, and the whole is controlled by these signals. The timing of each signal is shown in FIG.
Corresponds to A to K in FIG. A is a red light emitting diode lighting signal, and the lighting period is one scanning period of the line image sensor 12. B is a blue light emitting diode lighting signal and A
A and B are alternately lit, although the lighting period is the same. C
Is a sampling signal, and D is a reset signal. E is a narrow gate signal, and F is a wide gate signal. G is a video signal, H is a peak hold signal, I is a red peak level, J is a blue peak level, and K is a threshold.

【0032】イメージセンサ25は光入力を電荷信号に
変換し、これを蓄積する光電変換部、蓄積された信号電
荷を読み出す走査部、および読み出された信号電荷を電
気信号として出力する出力部からなり、タイミング回路
20からのパルスにより動作する。この出力は増幅器2
6で増幅されビデオ信号Gとなる。図3に示すビデオ信
号Gは図9(b)で説明したレジスタライン2の形状を
示し、中央の出力が低下している位置がレジスタライン
2を示し、その両側は白の地を示す。ローパスフィルタ
27はビデオ信号Gの高周波成分を除き滑らかな曲線と
する。ピークホールド回路28はビデオ信号Gのピーク
レベルを一走査ごとに保持する回路で、ゲート切換器2
1によって設定されたゲート信号EまたはF内のピーク
値をホールドし、リセット信号Dによりホールドを解除
する。ゲート信号E,Fは検出しようとする視野を設定
するもので、ゲート切換器21により切り換えて設定さ
れる。
The image sensor 25 converts a light input into a charge signal, and stores the charge signal in a photoelectric conversion unit, a scanning unit for reading the stored signal charge, and an output unit for outputting the read signal charge as an electric signal. The operation is performed by a pulse from the timing circuit 20. This output is connected to amplifier 2
The video signal G is amplified at 6 and becomes a video signal G. The video signal G shown in FIG. 3 shows the shape of the register line 2 described with reference to FIG. 9B, and the position where the central output is reduced indicates the register line 2, and both sides indicate a white background. The low-pass filter 27 has a smooth curve excluding the high frequency components of the video signal G. The peak hold circuit 28 is a circuit for holding the peak level of the video signal G for each scan, and the gate switch 2
The peak value in the gate signal E or F set by 1 is held, and the hold is released by the reset signal D. The gate signals E and F are used to set the field of view to be detected, and are switched and set by the gate switch 21.

【0033】サンプルホールド回路29は赤色光による
ビデオ信号GのピークレベルIを保持する回路29a
と、青色光によるビデオ信号GのピークレベルJを保持
する回路29bとからなる。イメージセンサ25は発光
ダイオード点灯信号A,Bにより発光ダイオードRD,
BDが点灯されてからビデオ信号Gを出力するまでに一
走査時間のずれがある。図3に示すように赤色発光ダイ
オードRDが点灯している時は青色光信号のビデオ信号
Gが出力され、青色発光ダイオードBDが点灯している
ときは赤色光信号のビデオ信号Gが出力される。そのた
め、それぞれの発光ダイオードRD,BDを点灯させて
から一走査時間ずらした後のビデオ信号Gのピークレベ
ルすなわちピークホールド回路28の出力信号Hをサン
プリングする。アンドゲート22a,22bはこのよう
に一走査時間ずらしたビデオ信号Gをサンプリングさせ
る回路で、アンドゲート22aは信号Bのときのサンプ
リング信号Cで赤色光によるビデオ信号Gのピーク値H
をサンプルホールド回路29aにホールドさせ、アンド
ゲート22bは信号Aのときのサンプリング信号Cで青
色光によるビデオ信号のピーク値Hをサンプルホールド
回路29bにホールドさせる。
The sample hold circuit 29 is a circuit 29a for holding the peak level I of the video signal G due to red light.
And a circuit 29b for holding the peak level J of the video signal G due to blue light. The image sensor 25 emits light from the light emitting diodes RD,
There is a delay of one scanning time from when the BD is turned on to when the video signal G is output. As shown in FIG. 3, when the red light emitting diode RD is turned on, a blue light signal video signal G is output, and when the blue light emitting diode BD is turned on, a red light signal video signal G is output. . Therefore, the peak level of the video signal G, ie, the output signal H of the peak hold circuit 28, which is shifted by one scanning time after the light emitting diodes RD and BD are turned on, is sampled. The AND gates 22a and 22b are circuits for sampling the video signal G shifted by one scanning time in this manner. The AND gate 22a is a sampling signal C at the time of the signal B and is a peak value H of the video signal G by red light.
Is held by the sample and hold circuit 29a, and the AND gate 22b causes the sample and hold circuit 29b to hold the peak value H of the video signal due to the blue light with the sampling signal C at the time of the signal A.

【0034】自動輝度調整回路30はゲート信号内のビ
デオ信号Gのピークレベルを常に一定電圧(例えば2
V)にするように調整する回路で、赤色光によるゲート
信号内のビデオ信号GのピークレベルIを調整する回路
30aと、青色光によるゲート信号内のビデオ信号Gの
ピークレベルJを調整する回路30bからなる。アナロ
グスイッチ23aは信号Aで閉となり、自動輝度調整回
路30aの出力が電力増幅器31aで増幅され、赤色発
光ダイオードRDに供給される。同様にアナログスイッ
チ23bは信号Bで閉となり、自動輝度調整回路30b
の出力が電力増幅器31bで増幅され青色発光ダイオー
ドBDに供給される。これにより各発光ダイオードR
D,BDは常に一定のビデオ信号レベル(ピークレベ
ル)になるように照射光を出力する。
The automatic brightness adjustment circuit 30 always sets the peak level of the video signal G in the gate signal to a constant voltage (for example, 2
V) a circuit that adjusts the peak level I of the video signal G in the gate signal by red light, and a circuit that adjusts the peak level J of the video signal G in the gate signal by blue light. 30b. The analog switch 23a is closed by the signal A, and the output of the automatic brightness adjustment circuit 30a is amplified by the power amplifier 31a and supplied to the red light emitting diode RD. Similarly, the analog switch 23b is closed by the signal B, and the automatic brightness adjustment circuit 30b
Is amplified by the power amplifier 31b and supplied to the blue light emitting diode BD. Thereby, each light emitting diode R
D and BD output irradiation light so as to always have a constant video signal level (peak level).

【0035】アナログスイッチ24a,24b、電圧フ
ォロワ32,電位設定器33は赤色光によるビデオ信号
GのピークレベルIと青色光によるビデオ信号Gのピー
クレベルJをイメージセンサ25の走査に同期して信号
Aと信号Bを切り換え、赤色光によるビデオ信号Gと青
色光によるビデオ信号GそれぞれのピークレベルI,J
に対して一定の割合でしきい値Kを設定する。アナログ
スイッチ24aは赤色光ピークレベルIを信号Bで取り
込み、アナログスイッチ24bは青色光ピークレベルJ
を信号Aで取り込む。電圧フォロワ32は負荷が変動し
ても電位を一定に保持する働きをし、電位設定器33の
抵抗変化が変化しても電位を一定にする。電位設定器3
3はピークレベルI,Jに対し一定の割合のしきい値K
を設定する。
The analog switches 24a and 24b, the voltage follower 32, and the potential setting unit 33 signal the peak level I of the video signal G of red light and the peak level J of the video signal G of blue light in synchronization with the scanning of the image sensor 25. A and signal B are switched, and the peak levels I and J of the video signal G based on red light and the video signal G based on blue light, respectively.
, A threshold value K is set at a fixed rate. The analog switch 24a captures the red light peak level I as a signal B, and the analog switch 24b switches the blue light peak level J.
Is taken in by a signal A. The voltage follower 32 keeps the potential constant even when the load fluctuates, and keeps the potential constant even when the resistance change of the potential setting device 33 changes. Potential setting device 3
3 is a threshold K at a certain ratio with respect to the peak levels I and J
Set.

【0036】コンパレータ34はビデオ信号Gについて
しきい値Kと比較し、しきい値Kより、出力が低下した
信号を検出する。位置検出器35はしきい値Kより出力
が低下した信号の発生位置を調べる。この位置データ
は、制御データとして使用される。例えば絵柄が図8で
説明したレジスタライン2であれば、目標位置とこの測
定位置とのずれを0にするよう制御部7によりアクチュ
エータ8を作動させ揺動ブロック5を動かすための制御
データとなる。
The comparator 34 compares the video signal G with a threshold value K and detects a signal whose output is lower than the threshold value K. The position detector 35 checks the position where the signal whose output is lower than the threshold value K is generated. This position data is used as control data. For example, if the pattern is the register line 2 described with reference to FIG. 8, the control data for operating the actuator 8 and moving the swing block 5 by the control unit 7 so as to make the deviation between the target position and this measurement position zero. .

【0037】コンパレータ34には赤色発光ダイオード
RDを照射する信号Aによるビデオ信号Gと、青色発光
ダイオードBDを照射する信号Bによるビデオ信号Gと
が交互に入力し、それぞれのビデオ信号Gに対応したし
きい値Kが入力するので、それぞれのビデオ信号Gにつ
いてしきい値Kとの比較をする。図7で説明したように
信号Aでは黒、緑、青の絵柄はビデオ信号Gに大きな変
化が表れるが、赤、黄ではあまり変化は表れない。また
信号Bでは黒、赤、緑、黄に大きな変化が表れる。位置
検出器35は赤、青、黄のように一方の信号AまたはB
でしか検出できないときはその信号のデータを用い、黒
のようにいずれの信号でも検出できるものは、いずれか
例えば信号Aによる検出値を用いる。
A video signal G based on a signal A for irradiating the red light emitting diode RD and a video signal G based on a signal B for irradiating the blue light emitting diode BD are alternately input to the comparator 34, and correspond to the respective video signals G. Since the threshold value K is input, each video signal G is compared with the threshold value K. As described with reference to FIG. 7, in the signal A, black, green, and blue patterns show large changes in the video signal G, but in red and yellow, little changes appear. In the signal B, a large change appears in black, red, green, and yellow. The position detector 35 outputs one signal A or B such as red, blue, and yellow.
If the signal can be detected only by using the signal A, the data of that signal is used.

【0038】しきい値Kとビデオ信号Gとの関係を図3
で説明する。で信号Aにより赤色発光ダイオードが照
射し、このビデオ信号Gはで得られる。ビデオ信号G
のピーク値がでホールドされ、サンプリング信号Cに
よりで赤色光ピークレベルIとしてホールドされる。
のピークレベルはアナログスイッチ24aにより信号
Bのときに取り込まれの位置でしきい値Kとなる。一
方の位置で信号Aにより赤色発光ダイオードが照射を
行い、の位置でビデオ信号が得られる。このビデオ信
号Gに対してのしきい値Kが適用される。つまり各ビ
デオ信号Gに適用されるしきい値Kは、その1サイクル
前のビデオ信号Gによって生成される。この関係は青色
発光ダイオードBDの場合も同じである。
FIG. 3 shows the relationship between the threshold value K and the video signal G.
Will be described. The red light-emitting diode is illuminated by the signal A at this time, and this video signal G is obtained at Video signal G
Is held as the red light peak level I by the sampling signal C.
Becomes the threshold value K at the position where the signal B is taken in by the analog switch 24a at the time of the signal B. At one position, the red light-emitting diode illuminates with the signal A, and a video signal is obtained at the position. The threshold value K for the video signal G is applied. That is, the threshold value K applied to each video signal G is generated by the video signal G one cycle before. This relationship is the same for the blue light emitting diode BD.

【0039】図4は光軸14に垂直な測定面40が破線
41で示すように傾いた場合を示す。ラインイメージセ
ンサ12、レンズ系13の光軸14は測定面40に垂直
に設定されるが、破線41で示すように傾くと、赤色発
光ダイオードRD、青色発光ダイオードBDの照射する
赤色光、青色光からラインイメージセンサ12への入射
角が変わり、受光レベルが赤色光と青色光とで変わって
しまう。また、測定面の地の色が白でなく、例えば青系
統の場合、青色発光ダイオードBDで照射すると、地で
は青色は吸収されず反射されるので地のレベルは白地の
場合とあまり変わらない。これに対して赤色発光ダイオ
ードRDで照射すると赤色は地の青色に吸収されるので
地のレベルは白の場合より低下する。絵柄の検出は地の
レベルと、該当する絵柄の色からの受光レベルとの差を
取っているので、地のレベルが低下すると検出レベルが
低下する。同様に地を赤系統にした場合は、青色発光ダ
イオードBDで照射すると検出レベルが低下する。そこ
で赤色光による地からの受光レベルおよび青色光による
地から受光レベルが常に一定になるように、赤色発光ダ
イオードRDと青色発光ダイオードBDそれぞれに発光
輝度を一定値に保つ自動輝度調整回路30a,30bが
設けられ、ダイオードRD,BDによる地からの受光に
よる電圧値が、例えば2Vになるよう、各ダイオードR
D,BDへ電力を供給する。
FIG. 4 shows a case where the measuring surface 40 perpendicular to the optical axis 14 is inclined as shown by a broken line 41. The optical axis 14 of the line image sensor 12 and the lens system 13 is set perpendicular to the measurement surface 40. When the optical axis 14 is inclined as shown by a broken line 41, the red light and the blue light emitted by the red light emitting diode RD and the blue light emitting diode BD are emitted. , The incident angle to the line image sensor 12 changes, and the light receiving level changes between red light and blue light. Further, when the color of the ground on the measurement surface is not white, for example, in the case of a blue system, when the light is irradiated by the blue light emitting diode BD, the blue is not absorbed by the ground and is reflected, so that the level of the ground is not so different from that of the white ground. On the other hand, when illuminated by the red light emitting diode RD, red is absorbed by the blue of the ground, so that the level of the ground is lower than in the case of white. Since the detection of the picture is based on the difference between the ground level and the light receiving level from the color of the corresponding picture, the detection level decreases as the ground level decreases. Similarly, when the ground is of a red system, the detection level is reduced by irradiating with the blue light emitting diode BD. Therefore, the automatic brightness adjustment circuits 30a and 30b for keeping the emission brightness of each of the red light emitting diode RD and the blue light emitting diode BD at a constant value so that the light receiving level from the ground by the red light and the light receiving level from the ground by the blue light are always constant. And each diode R is set so that the voltage value due to light reception from the ground by the diodes RD and BD becomes, for example, 2V.
Supply power to D and BD.

【0040】測定面40の傾斜角が大きくなったり、測
定面の地の色が濃くなった場合、発光ダイオードRD,
BDを定格最大まで発光させても、地からの受光レベル
が所定値、例えば2Vに達しない場合がある。そこで地
からの受光レベルのピーク値に対して常に一定の割合で
しきい値Kを自動的に設定するようにし、かつ赤色光に
対するしきい値Kはそれ以前、例えば1周期前に発光し
た赤色光より求め、青色光の場合も同様に青色光から求
めるようにする。このような働きは図2のアナログスイ
ッチ24a,24b電圧フォロワ32、電位設定器33
により実現される。
When the inclination angle of the measurement surface 40 becomes large or the color of the background of the measurement surface becomes dark, the light emitting diodes RD,
Even when the BD emits light up to the rated maximum, the light receiving level from the ground may not reach a predetermined value, for example, 2V. Therefore, the threshold value K is always automatically set at a constant rate with respect to the peak value of the light receiving level from the ground, and the threshold value K for the red light is set to a value earlier than, for example, the red light emitted one cycle before. It is determined from light, and in the case of blue light, it is similarly determined from blue light. This operation is performed by the analog switches 24a and 24b shown in FIG.
Is realized by:

【0041】図8で説明したように、イメージセンサ1
2を内蔵するラインフォロワヘッド6は案内ロール4上
に設置されることが多い。ロールは通常クロムメッキ等
がされており、ウェブ10が紙で白地の場合より反射光
量が多くなる。このため印刷物の端にある絵柄を検出し
ようとする場合、ロール面がイメージセンサ12の視野
に入ってしまうことがある。このような場合、印刷面か
らの受光レベルよりロール面からの受光レベルが高くな
り、ビデオ信号Gのピークレベルに対して一定の割合で
しきい値Kを設定したのでは印刷された絵柄を検出でき
ない。図5はロール面を含むビデオ信号を示す。R1は
絵柄、この場合レジスタライン2の受光レベルを示し、
R2は印刷面の地の受光レベル、R3はロール面からの
受光レベルを示す。R3を基準にしてピークレベルをP
hとし、この値に対して一定の割合でしきい値THを定
めるとR2を越えたしきい値となってしまう。
As described with reference to FIG.
In many cases, the line follower head 6 having the built-in 2 is installed on the guide roll 4. The roll is usually chrome-plated or the like, and the amount of reflected light is greater than when the web 10 is paper and has a white background. For this reason, when trying to detect a pattern at the edge of the printed matter, the roll surface may enter the field of view of the image sensor 12 in some cases. In such a case, the light reception level from the roll surface becomes higher than the light reception level from the print surface, and if the threshold value K is set at a fixed ratio with respect to the peak level of the video signal G, the printed pattern is detected. Can not. FIG. 5 shows a video signal including a roll surface. R1 indicates a pattern, in this case, a light receiving level of the register line 2,
R2 indicates the light receiving level of the ground on the printing surface, and R3 indicates the light receiving level from the roll surface. Peak level based on R3
If the threshold value TH is determined at a constant rate with respect to this value, the threshold value exceeds R2.

【0042】このような不具合を防止するため、イメー
ジセンサの走査に同期したゲート信号を設けて、ゲート
信号内のビデオ信号Gのピークレベルに対して一定の割
合でしきい値を設定する。図6はゲート信号を設けた時
のビデオ信号の波形としきい値を示す図である。R1は
検査対象とする絵柄の受光レベル、R2は地の受光レベ
ル、R3はロール面からの受光レベルでゲート信号Gt
はロール面からの受光レベルR3の範囲を外し、絵柄の
受光レベルR1をほぼ中心とした範囲にビデオ信号を限
定する。これによりピークレベルPhは地のレベルR2
となり、このPhに対して一定の割合でしきい値Thが
設定される。
In order to prevent such a problem, a gate signal synchronized with the scanning of the image sensor is provided, and a threshold value is set at a fixed ratio with respect to the peak level of the video signal G in the gate signal. FIG. 6 is a diagram showing a waveform and a threshold value of a video signal when a gate signal is provided. R1 is the light receiving level of the picture to be inspected, R2 is the light receiving level of the ground, R3 is the light receiving level from the roll surface, and is the gate signal Gt.
Excludes the range of the light receiving level R3 from the roll surface and limits the video signal to a range centered on the light receiving level R1 of the picture. As a result, the peak level Ph becomes the ground level R2.
The threshold value Th is set at a constant rate with respect to this Ph.

【0043】各発光ダイオードRD,BDの発光輝度を
制御する自動輝度調整回路30a,30bもゲート信号
内のビデオ信号のピークレベルが常に一定値となるよう
にする。また、検出範囲もこのゲート信号内のビデオ信
号のみを取り込むようにすると、検出しようとする絵柄
に対象外の絵柄等が近接していても、これをゲート信号
外とすることにより誤検出することがない。ゲート信号
は予め検出範囲に応じて何種類か設定しておき、これら
をスイッチで切り換えることにより、検出範囲を簡単に
設定できる。図3ではゲート信号をEとFの2種類設定
し、手動のゲート切換器21により切り換える。
The automatic brightness adjustment circuits 30a and 30b for controlling the light emission brightness of each of the light emitting diodes RD and BD also keep the peak level of the video signal in the gate signal at a constant value. In addition, if the detection range is set to capture only the video signal within the gate signal, even if a non-target pattern, etc., is in proximity to the pattern to be detected, erroneous detection may be performed by setting this to the outside of the gate signal. There is no. Several kinds of gate signals are set in advance according to the detection range, and the detection range can be easily set by switching these with a switch. In FIG. 3, two types of gate signals E and F are set, and are switched by a manual gate switch 21.

【0044】ゲート信号の設定はイメージセンサを構成
する受光素子の出力を選択することであり、各受光素子
の出力はイメージセンサを駆動するパルスに従って順に
出力されるので、このパルスの位置と範囲を指定して、
その範囲の受光素子の出力を取り出すことによって、任
意の位置の任意の範囲の受光素子の出力が得られる。こ
の受光素子の出力位置、範囲を示す信号がゲート信号で
ある。
The setting of the gate signal is to select the output of the light receiving element constituting the image sensor. Since the output of each light receiving element is sequentially output in accordance with the pulse for driving the image sensor, the position and range of the pulse are determined. Specify
By extracting the output of the light receiving element in that range, the output of the light receiving element in an arbitrary position at an arbitrary position can be obtained. A signal indicating the output position and range of the light receiving element is a gate signal.

【0045】以上の説明では絵柄としてレジスタライン
2を選びその位置の検出について説明したが、絵柄の2
点を検出すればその長さが測定でき、3点を検出すれば
形状が検出できる。また図2では発光ダイオードが赤と
青の2種類の場合を示したが、赤、青、緑の3種類とな
った場合は、2系統となっているところを3系統にし、
タイミング回路20で3種類の発光信号を発生すること
により容易に実現できる。検出対象の絵柄やラインの色
や明度が様々なものに対応できるように図2の回路は構
成したが、対象の色の範囲や明度がある範囲に限られて
いるときには、自動輝度調整は必ずしも必要ではない。
また、検出対象領域に反射量の多いロールや吸収の大き
い黒地などを含まない時にはゲートは必ずしも必要では
ない。
In the above description, the register line 2 was selected as a picture and the detection of its position was explained.
If a point is detected, its length can be measured, and if three points are detected, its shape can be detected. FIG. 2 shows the case where the light emitting diodes are of two types, red and blue. However, when the light emitting diodes are of three types, red, blue and green, the two systems are replaced with three systems.
This can be easily realized by generating three types of light emission signals in the timing circuit 20. Although the circuit of FIG. 2 is configured so that the color and brightness of the pattern or line to be detected can correspond to various types, the automatic brightness adjustment is not necessarily performed when the range of the target color or brightness is limited to a certain range. Not necessary.
When the detection target area does not include a roll having a large reflection amount or a black background having a large absorption, a gate is not necessarily required.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
は、照明源として複数の発光ダイオードを交互に発光さ
せ、各発光ダイオードに適した色を検出するようにした
ので、従来検出の困難であった黄の検出も容易にでき
る。また各色の検出感度が向上したので、その淡い色の
検出感度も向上している。また緑色の発光ダイオードを
用いることによりピンクの検出感度を向上している。ま
た光源を交互に点灯しているので受光センサは1つでよ
く、光源毎に設ける必要はない。各発光ダイオード毎に
自動輝度調整回路と、しきい値自動設定回路を設けてあ
るため、測定面に対する装置の取付け角度の傾きや、測
定面の地色の影響を受けにくくすることができ、背景に
あるロール面や検出対象に近接する絵柄の影響を避ける
ことができる。なお、発光ダイオードを使用することに
より光源の寿命が長くなり、交換などの手間が大幅に減
少し、保守が容易となる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, a plurality of light emitting diodes are alternately emitted as illumination sources, and a color suitable for each light emitting diode is detected. Can be easily detected. Further, since the detection sensitivity of each color is improved, the detection sensitivity of the pale color is also improved. Further, the detection sensitivity of pink is improved by using a green light emitting diode. Also, since the light sources are turned on alternately, only one light receiving sensor is required, and it is not necessary to provide each light source. Since an automatic brightness adjustment circuit and an automatic threshold setting circuit are provided for each light emitting diode, the inclination of the mounting angle of the device with respect to the measurement surface and the influence of the background color of the measurement surface can be reduced. In this case, it is possible to avoid the influence of the roll surface and the pattern close to the detection target. The use of the light emitting diode extends the life of the light source, greatly reduces the time and labor for replacement, and facilitates maintenance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施例の光学系を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an optical system according to an embodiment.

【図2】実施例の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of an embodiment.

【図3】実施例のタイミングチャートである。FIG. 3 is a timing chart of the embodiment.

【図4】測定面が傾いた場合の影響を説明する図であ
る。
FIG. 4 is a diagram illustrating an influence when a measurement surface is inclined.

【図5】ロール面を含むビデオ信号を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a video signal including a roll surface.

【図6】ゲート信号を設けた時のビデオ信号を示す図で
ある。
FIG. 6 is a diagram showing a video signal when a gate signal is provided.

【図7】赤、青、緑の発光ダイオードを単独で照射した
場合の各色の受光センサの出力を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing outputs of light receiving sensors of respective colors when red, blue, and green light emitting diodes are independently irradiated.

【図8】ラインフォロワ制御装置とこの装置によって制
御されるスリッタマシンを示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a line follower control device and a slitter machine controlled by the device.

【図9】ウェブに印刷された絵柄およびレジスタライン
を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a pattern and a register line printed on a web.

【図10】フィルタの効果を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an effect of a filter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 レジスタライン 4 案内ロール 6 ラインフォロワヘッド 10 ウェブ 12 ラインイメージセンサ 13 レンズ系 20 タイミング回路 25 イメージセンサ 26 増幅器 27 ローパスフィルタ 28 ピークホールド回路 29 サンプルホールド回路 30 自動輝度調整回路 31 電力増幅器 32 電圧フォロワ 33 電位設定器 34 コンパレータ 35 位置検出器 2 Register Line 4 Guide Roll 6 Line Follower Head 10 Web 12 Line Image Sensor 13 Lens System 20 Timing Circuit 25 Image Sensor 26 Amplifier 27 Low Pass Filter 28 Peak Hold Circuit 29 Sample Hold Circuit 30 Automatic Brightness Adjustment Circuit 31 Power Amplifier 32 Voltage Follower 33 Potential setting device 34 Comparator 35 Position detector

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01B 11/00 - 11/30 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01B 11/00-11/30

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオー
ドおよび青色発光ダイオードを交互に切り換えてカラー
絵柄を照射する照明源と、前記カラー絵柄からの反射光
を受光する受光センサと、該受光センサの一走査時間に
対応した周期で前記3色の光源の照射を切り換えるタイ
ミング部と、前記受光センサの出力が所定のしきい値を
越えて変化した位置を検出しカラー絵柄の幾何データを
測定する測定部とを備えたことを特徴とするカラー絵柄
検出装置。
An illumination source for illuminating a color picture by alternately switching between a red light emitting diode, a green light emitting diode, and a blue light emitting diode, a light receiving sensor for receiving light reflected from the color picture, and one scan of the light receiving sensor A timing unit for switching the irradiation of the three color light sources at a cycle corresponding to time, a measuring unit for detecting a position where the output of the light receiving sensor has changed beyond a predetermined threshold value and measuring the geometric data of the color pattern; A color pattern detecting device comprising:
【請求項2】 赤色発光ダイオードと青色発光ダイオー
ドを交互に切り換えてカラー絵柄を照射する照明源と、
前記カラー絵柄からの反射光を受光する受光センサと、
該受光センサの一走査時間に対応した周期で前記2色の
光源の照射を切り換えるタイミング部と、前記受光セン
サの出力が所定のしきい値を越えて変化した位置を検出
しカラー絵柄の幾何データを測定する測定部とを備えた
ことを特徴とするカラー絵柄検出装置。
2. An illumination source for illuminating a color picture by alternately switching between a red light emitting diode and a blue light emitting diode;
A light receiving sensor for receiving reflected light from the color picture,
A timing unit for switching the irradiation of the light sources of the two colors in a cycle corresponding to one scanning time of the light receiving sensor, and detecting a position where the output of the light receiving sensor exceeds a predetermined threshold value to detect the geometrical data of the color pattern And a measuring unit for measuring the color pattern.
【請求項3】 前記照明源には、各光源からの照射に対
する受光センサのピーク値が照射周期ごとに所定の値に
なるよう調整する自動輝度調整部が設けられていること
を特徴とする請求項1または2記載のカラー絵柄検出装
置。
3. The illumination source is provided with an automatic brightness adjustment unit for adjusting a peak value of a light receiving sensor for irradiation from each light source to a predetermined value for each irradiation cycle. Item 3. The color pattern detection device according to Item 1 or 2.
【請求項4】 前記照明源の各光源からの照射に対する
受光センサのピーク値に対し一定の割合のしきい値を求
め、各光源の照射する周期ごとのしきい値を設定するし
きい値設定部を設け、測定部の前記所定のしきい値とし
たことを特徴とする請求項1または2記載のカラー絵柄
検出装置。
4. A threshold setting for obtaining a threshold value of a fixed ratio with respect to a peak value of a light receiving sensor for irradiation from each light source of the illumination source, and setting a threshold value for each irradiation cycle of each light source. 3. The color pattern detecting device according to claim 1, wherein a unit is provided, and the predetermined threshold value of the measuring unit is set.
【請求項5】 前記受光センサの視野範囲を定めるゲー
トを設定するゲート設定部を設けたことを特徴とする請
求項1または2記載のカラー絵柄検出装置。
5. The color picture detecting device according to claim 1, further comprising a gate setting section for setting a gate for determining a field of view of the light receiving sensor.
【請求項6】 前記ゲート設定部により設定されたゲー
ト内の受光センサのピーク値が各光源の照射する周期ご
とに所定の値になるように調整する自動輝度調整部が設
けられていることを特徴とする請求項5記載のカラー絵
柄検出装置。
6. An automatic brightness adjusting unit for adjusting a peak value of a light receiving sensor in a gate set by the gate setting unit to a predetermined value for each irradiation cycle of each light source. 6. The color picture detecting device according to claim 5, wherein:
【請求項7】 前記ゲート設定部により設定されたゲー
ト内の受光センサのピーク値に対し一定の割合のしきい
値を求め、各光源の照射する周期ごとのしきい値を設定
するしきい値設定部を設け、測定部の前記所定のしきい
値としたことを特徴とする請求項5に記載のカラー絵柄
検出装置。
7. A threshold value for determining a threshold value of a fixed ratio with respect to a peak value of a light receiving sensor in a gate set by the gate setting unit, and setting a threshold value for each irradiation cycle of each light source. The color pattern detecting device according to claim 5, wherein a setting unit is provided, and the predetermined threshold value of the measuring unit is set.
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